第二章_流体输送机械

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1、重点掌握离心泵的工作原理、正确的安装和使用及工作点的调节；了解往复泵的工作原理和流量调节的方法；了解离心风机的主要性能指标及正确的安装和使用。第二章流体输送机械1流体输送机械不同类型的流体输送机械：按输送流体的类型分：泵、风机；按工作原理分：动力式（离心泵和离心风机）；容积式（往复泵）；喷射式（喷射真空泵）2流体输送机械一、离心泵的结构和工作原理1、结构：主要由叶轮和泵壳构成。第一节离心泵1－平衡孔2－后盖板3流体输送机械叶轮的结构类型及工作特点动画演示4流体输送机械泵壳的形状及工作特点：通过泵壳截面面积的变化实现不同能量

2、形式的转化录像5流体输送机械2、工作原理（以离心泵为例）条件：一定安装高度下的泵壳内充满液体，且运行无泄漏。运行过程：依靠叶轮中液体作离心运动产生的压差吸入液体，且液体在泵壳内存在能量形式的转换，使流体获得以静压能为主的机械能。系统的特点：吸入管径比压出管径大，一般安装底阀。泵原理动画清水泵录像什么是离心泵的气缚现象？如何解决？实验录像6流体输送机械二、离心泵的性能参数与特性曲线性能参数流量Q离心泵单位时间内输送到管路系统的液体体积，m3/s压头（扬程）H，单位重量的液体经离心泵后所获得的有效能量，J/N或m液柱。轴功率P，指由电机

3、输入离心泵泵轴的功率，W。有效功率Pe，指液体实际上从离心泵所获得的功率。效率η，反映泵内能量损失，主要有容积损失、水力损失、机械损失。泵的有效功率泵的轴功率为7流体输送机械2.离心泵的特性曲线离心泵特性曲线是在一定转速下，标准大气压，用20℃水测定，由H-Q、P-Q、η-Q三条曲线组成。P/kWP8流体输送机械H-Q曲线：离心泵的压头在较大流量范围内随流量的增大而减小。不同型号的离心泵，H-Q曲线的形状有所不同。P/kWP9流体输送机械P-Q曲线：离心泵的轴功率随流量的增大而增大，当流量Q＝0时，泵轴消耗的功率最小。因此离心泵启动

4、时应关闭出口阀门，使启动功率最小，以保护电机。P/kWP10流体输送机械η-Q曲线：开始泵的效率随流量的增大而增大，达到一最大值后，又随流量的增加而下降。这说明离心泵在一定转速下有一最高效率点，该点称为离心泵的设计点。一般离心泵出厂时铭牌上标注的性能参数均为最高效率点下之值。高效率区通常为最高效率的92％以上的区域。P/kWP11流体输送机械3.影响离心泵性能的主要因素黏度：μ↑→Q↓，H↓，η↓，P↑；密度：ρ↑→Q不变，H不变，η基本不变，P↑；转速：比例定律叶轮直径：切割定律12流体输送机械三、离心泵的工作点与流量调节1.管路

5、特性曲线管路特性曲线表示在特定的管路系统中，输液量与所需压头的关系，反映了被输送液体对输送机械的能量要求（P72）。13流体输送机械管路特性方程其中,管路特性曲线仅与管路的布局及操作条件有关，而与泵的性能无关。曲线的截距A与两贮槽间液位差及操作压力差有关，曲线的陡度与管路的阻力状况有关。高阻力管路系统的特性曲线较陡峭，低阻力管路系统的特性曲线较平坦。H-H0反映了管路阻力引起的能量损失大小14流体输送机械2.工作点泵安装在特定的管路中，其特性曲线H-Q与管路特性曲线He-Q的交点称为离心泵的工作点。若该点所对应的效率在离心泵的高效率

6、区，则该工作点是适宜的。工作点所对应的流量与压头，可利用图解法求取，也可由管路特性方程：泵特性方程：联立求解。15流体输送机械3.流量调节（1）改变管路特性曲线最简单的调节方法是在离心泵排出管线上安装调节。改变阀门的开度，就是改变管路的阻力状况，从而使管路特性曲线发生变化。这种改变出口阀门开度调节流量的方法，操作简便、灵活，流量可以连续变化，故应用较广，尤其适用于调节幅度不大，而经常要改变流量的场合。但当阀门关小时，不仅增加了管路的阻力，使增大的压头用于消耗阀门的附加阻力上，且使泵在低效率下工作，经济上不合理（P75图2-10）。1

7、6流体输送机械（2）改变泵特性曲线通过改变泵的转速（或直径）改变泵的性能。这种调节方法，不额外增加阻力，且在一定范围内可保持泵在高效率下工作，能量利用率高。（P75例题）17流体输送机械4.离心泵的组合操作（1）并联操作两泵并联后，流量与压头均有所提高，但由于受管路特性曲线制约，管路阻力增大，两台泵并联的总输送量小于原单泵输送量的两倍（P77，图2-13）。（2）串联操作两泵串联后，压头与流量也会提高，但两台泵串联的总压头仍小于原单泵压头的两倍（P77，图2-14）。（3）组合方式的选择如果单台泵所提供的最大压头小于管路两端则只能采

8、用串联操作。对于低阻输送管路，并联组合优于串联；而对于高阻输送管路，串联组合优于并联。18流体输送机械四、离心泵的汽蚀现象与安装高度1.汽蚀现象汽蚀现象是指当泵入口处压力等于或小于同温度下液体的饱和蒸气压时，液体发生汽化，气泡在高压作